[发明专利]一种光学卫星相控阵数传任务太阳光规避姿态规划方法

权利要求书

1.一种光学卫星相控阵数传任务太阳光规避姿态规划方法，其特征在于，所述规避姿态规划方法具有以下步骤，

步骤1：计算出数传期间在WGS84地球固连坐标系中从卫星指向太阳的矢量与卫星指向地面数传站的矢量；

步骤2：解算出步骤1中卫星指向太阳的矢量与卫星指向地面数传站的矢量所在平面的单位法向量；

步骤3：利用相控阵天线在最大波束角范围内均能进行数传的能力，以步骤2解算出的单位法向量为旋转轴使卫星指向地面数传站的矢量在最大波束角范围内进行旋转，旋转后的向量即为卫星在WGS84地球固连坐标系下的期望向量；

步骤4：通过WGS84地球固连坐标系中卫星的位置向量、期望向量与WGS84地球固连坐标系到J2000地球惯性坐标系的转换矩阵解算出卫星数传期间在J2000地球惯性坐标系下的期望姿态；

所述步骤1中具体为，需要计算出卫星指向太阳的向量与卫星指向地面数传站的向量，在J2000地球惯性坐标系中的太阳方向向量V_SJ可由太阳黄经l_s与黄赤交角i_s表示，两者的计算与儒略日JD以及儒略世纪数T有关，JD与T的表示如下，

式中：Y、M与D为卫星在数传过程中每一刻的时间，其中Y为年份，M为月份，D为日期，若M＞2，则Y和M不变，若M＝1或2，则Y＝Y-1且M＝M+12，D为小数，小数部分是当天逝去的秒数除以86400，INT为取整函数；

所述黄赤交角i_s的表示如下：

i_s＝23°26′21.448″-46.8150″T-0.00059″T²

太阳黄经l_s可由太阳几何平黄经L₀与太阳平近点角M表示，L₀与M的表示如下：

2.根据权利要求1所述一种光学卫星相控阵数传任务太阳光规避姿态规划方法，其特征在于，由太阳几何平黄经L₀与太阳平近点角M计算的太阳黄经l_s表示如下：

l_s＝L₀+(1.9146°-0.004817°·T-0.000014°·T²)·sin(M)+(0.019993°-0.000101°·T)·sin(2M)+0.00029°·sin(3M)

根据计算出的黄赤交角i_s与太阳黄经l_s可得J2000地球惯性坐标系下的太阳矢量V_SJ如下：

为方便进行期望姿态求解，通过J2000地球惯性坐标系到WGS84地球固连坐标系的转移矩阵T_HG将J2000地球惯性坐标系的太阳矢量V_SJ转到WGS84地球固连坐标系中的太阳矢量V_S84，表示如下：

V_S84＝T_HG·V_SJ。